Avec l'aide de la physique et d'un minuscule aimant, des chercheurs ont découvert une nouvelle structure d'ADN télomérique. Les télomères sont parfois considérés comme la clé pour vivre plus longtemps. Ils protègent les gènes des dommages mais se raccourcissent un peu chaque fois qu'une cellule se divise. S'ils deviennent trop courts, la cellule meurt. La nouvelle découverte nous aidera à comprendre le vieillissement et la maladie.

La physique n'est pas la première discipline scientifique qui vient à l'esprit à l'évocation de l'ADN. Mais John van Noort de l'Institut de physique de Leiden (LION) est l'un des scientifiques qui a découvert la nouvelle structure de l'ADN. Biophysicien, il utilise des méthodes issues de la physique pour des expériences biologiques. Cela a également attiré l'attention des biologistes de l'Université technologique de Nanyan à Singapour. Ils lui ont demandé d'aider à étudier la structure de l'ADN des télomères. Ils ont publié les résultats dans Nature .

Chaîne de perles

Dans chaque cellule de notre corps se trouvent des chromosomes qui portent des gènes qui déterminent nos caractéristiques (à quoi nous ressemblons, par exemple). Aux extrémités de ces chromosomes se trouvent des télomères, qui protègent les chromosomes des dommages. C'est un peu comme des aiguillettes, les embouts en plastique au bout d'un lacet.

L'ADN entre les télomères mesure deux mètres de long, il doit donc être plié pour tenir dans une cellule. Ceci est réalisé en enroulant l'ADN autour de paquets de protéines; ensemble, l'ADN et les protéines sont appelés un nucléosome. Ceux-ci sont arrangés en quelque chose de similaire à une chaîne de perles, avec un nucléosome, un morceau d'ADN libre (ou non lié), un nucléosome et ainsi de suite.

Ce chapelet de perles se replie alors encore plus. Comment cela dépend de la longueur de l'ADN entre les nucléosomes, les perles sur la chaîne. Deux structures qui se produisent après le pliage étaient déjà connues. Dans l'une d'elles, deux billes adjacentes collent ensemble et de l'ADN libre est suspendu entre elles (fig. 2A). Si le morceau d'ADN entre les billes est plus court, les billes adjacentes ne parviennent pas à coller ensemble. Ensuite, deux piles se forment côte à côte (fig. 2B).

Dans leur étude, Van Noort et ses collègues ont découvert une autre structure de télomère. Ici, les nucléosomes sont beaucoup plus rapprochés, il n'y a donc plus d'ADN libre entre les billes. Cela crée finalement une grande hélice, ou spirale, d'ADN (fig. 2C).

La nouvelle structure a été découverte grâce à une combinaison de microscopie électronique et de spectroscopie de force moléculaire. Cette dernière technique vient du laboratoire de Van Noort. Ici, une extrémité de l'ADN est attachée à une lame de verre et une petite boule magnétique est collée à l'autre. Un ensemble d'aimants puissants au-dessus de cette balle sépare ensuite le collier de perles. En mesurant la force nécessaire pour écarter les perles une par une, vous en saurez plus sur la façon dont la ficelle est pliée. Les chercheurs de Singapour ont ensuite utilisé un microscope électronique pour obtenir une meilleure image de la structure.

La structure, dit Van Noort, est "le Saint Graal de la biologie moléculaire". Si nous connaissons la structure des molécules, cela nous permettra de mieux comprendre comment les gènes sont activés et désactivés et comment les enzymes des cellules traitent les télomères :comment elles réparent et copient l'ADN, par exemple. La découverte de la nouvelle structure télomérique améliorera notre compréhension des éléments constitutifs du corps. Et cela nous aidera finalement à étudier le vieillissement et les maladies telles que le cancer et à développer des médicaments pour les combattre. + Explorer plus loin

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